﻿/**
 * File: binary_search.cs
 * Created Time: 2022-12-23
 * Author: haptear (haptear@hotmail.com)
 */

using NUnit.Framework;

namespace hello_algo.chapter_searching
{
    public class binary_search
    {
        /* 二分查找（双闭区间） */
        static int binarySearch(int[] nums, int target)
        {
            // 初始化双闭区间 [0, n-1] ，即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素
            int i = 0, j = nums.Length - 1;
            // 循环，当搜索区间为空时跳出（当 i > j 时为空）
            while (i <= j)
            {
                int m = (i + j) / 2;       // 计算中点索引 m
                if (nums[m] < target)      // 此情况说明 target 在区间 [m+1, j] 中
                    i = m + 1;
                else if (nums[m] > target) // 此情况说明 target 在区间 [i, m-1] 中
                    j = m - 1;
                else                       // 找到目标元素，返回其索引
                    return m;
            }
            // 未找到目标元素，返回 -1
            return -1;
        }

        /* 二分查找（左闭右开） */
        static int binarySearch1(int[] nums, int target)
        {
            // 初始化左闭右开 [0, n) ，即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素+1
            int i = 0, j = nums.Length;
            // 循环，当搜索区间为空时跳出（当 i = j 时为空）
            while (i < j)
            {
                int m = (i + j) / 2;       // 计算中点索引 m
                if (nums[m] < target)      // 此情况说明 target 在区间 [m+1, j) 中
                    i = m + 1;
                else if (nums[m] > target) // 此情况说明 target 在区间 [i, m) 中
                    j = m;
                else                       // 找到目标元素，返回其索引
                    return m;
            }
            // 未找到目标元素，返回 -1
            return -1;
        }

        [Test]
        public void Test()
        {
            int target = 6;
            int[] nums = { 1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 67, 70, 92 };

            /* 二分查找（双闭区间） */
            int index = binarySearch(nums, target);
            Console.WriteLine("目标元素 6 的索引 = " + index);

            /* 二分查找（左闭右开） */
            index = binarySearch1(nums, target);
            Console.WriteLine("目标元素 6 的索引 = " + index);
        }
    }
}
